Влияние деятельности шахты «Южно-Донбасская» № 3 на загрязнение почвогрунтов шахтного поля
Статья - География
Другие статьи по предмету География
?ой был сформирован комплекс показателей, связанных значимыми положительными связями. Это позволило решить задачи поиска общей геохимической природы между элементами и их возникновения в больших концентрациях на исследуемом участке.
Таблица 1 Матрица корреляционных связей
ЭлементыцирконийбарийцинкбериллийборКобальтцирконий1, 000 / 0, 0000, 112 / 0, 0570, 096 / 0, 1020, 050 / 0, 3950, 125 / 0, 0340, 053 / 0, 367барий0, 112 / 0, 0571, 000 / 0, 0000, 321 / 0, 0000, 140 / 0, 0170, 061 / 0, 3030, 459 / 0, 000цинк0, 096 / 0, 1020, 321 / 0, 0001, 000 / 0, 0000, 103 / 0, 0780, 113 / 0, 0540, 511 / 0, 000бериллий0, 050 / 0, 3950, 140 / 0, 0170, 103 / 0, 0781, 000 / 0, 0000, 070 / 0, 2320, 269 / 0, 000бор0, 125 / 0, 0340, 061 / 0, 3030, 113 / 0, 0540, 070 / 0, 2321, 000 / 0, 0000, 181 / 0, 002кобальт0, 053 / 0, 3670, 459 / 0, 0000, 511 / 0, 0000, 269 / 0, 0000, 181 / 0, 0021, 000 / 0, 000 - коэффициент Пирсона/уровень значимости
Итак, исходя из матрицы корреляций, были сформулированы выводы о том, что значимые связи существуют между Zn и Bа, Ва и Со, Zn и Со, Ве и Со, В и Со, а также между Ве и Ba, Ва-Zr, но с меньшим уровнем значимости. Связи между показателями являются значимыми положительными, связи между остальными элементами можно считать незначимыми.
Одного корреляционного анализа недостаточно для выделения ассоциации элементов, поэтому на данном этапе был использован метод построения дендрограммы, основанный на проверке степени значимости и объединения в ассоциацию элементов, связанных наиболее тесными положительными связями. Дендрограмма построена также с помощью программы SPSS (см. рис. 1). Она является составляющей метода кластерного анализа. Кластеры, получающиеся в результате слияния, отображаются горизонтальными линиями. При этом каждый шаг на шкале равен 0, 2 коэффициента корреляции.
Рисунок 1 - Горизонтальная дендрограмма
Таким образом, данный метод кластерного анализа подтвердил полученные значимые положительные связи Zn и Со, Zn и Ba с помощью матрицы корреляций. То есть выделена ассоциация элементов Со-Ba-Zn. Но, картирование совместного распределения ассоциации показателей должно обуславливать большую контрастность карт, поэтому необходимо было включить в ассоциацию и Be, учитывая, что его коэффициент корреляции удовлетворяет критическому уровню, и связи по дендрограмме найдены с Co и Ве.
По полученной ассоциации элементов был рассчитан мультипликативный показатель (МП) по следующей формуле: BaВеСоZn. Перед расчетом значения элементов нормировались относительно ПДК (фона). Далее был определен фоновый уровень для территории, соответствующий значению МП - 0, 5 у.е.
Для комплексной оценки с помощью программы Surfer была построена карта суммарного загрязнения по рассчитанному МП, и с помощью программы MapInfo изолинии значений МП были наложены на топографическую основу изучаемой территории.
Анализируя полученную карту распределения МП, отмечено, что максимальный показатель сосредоточен в центре, на юге и юго-востоке территории. Аномалии приходятся на место расположения центральной промплощадки, породного отвала и пруда-отстойника. Восточный часть аномалии скорее всего связана с веткой железной дороги, проходящей прямо через ее центр, а высокое содержание на юго-востоке приурочено к массивам застройки г.Угледар (район гаражей личного автотранспорта).
Основные результаты геоэкологических исследований на поле шахты Южно-Донбасская № 3 сводятся к следующему:
1. Геологическая среда в районе проведенных работ, исключая атмосферный и шахтный воздух, частично загрязнена органическими веществами и химическими элементами.
2. В водной среде наблюдается превышение нормативов элементами I класса опасности (свинец - единичные пробы), II класса опасности (литий - 3 ПДК). Элементами III класса опасности загрязнена лишь поверхностная и шахтная вода (марганец и барий в концентрациях до 12 и 26 ПДК соответственно).
3. Почвогрунты загрязнены токсичными и вредными химическими элементами всех классов опасности, значения которых превышают фон более, чем в 2 раза.
Таким образом, загрязнение площади исследуемого объекта охватывает все среды и в большей степени связано с деятельностью предприятия. Это несет в себе массу негативных последствий как для природы в целом, так и для человека.
Решения экологических проблем, связанных с деятельностью предприятий угольной промышленности Донецкой области в целом и конкретного исследуемого объекта, требует комплексного подхода. Основные направления решения этих проблем, на наш взгляд следующие:
1. Внедрение процессов добычи угля без выдачи пустой породы на поверхность и восстановление системы профилактики от самовозгорания породных отвалов.
2. Максимальное использование газа-метана, который выделяется из угольных пластов; переход автотранспорта на газообразное топливо.
3. Предупреждение фильтрации вредных веществ из действующих шахтных отстойников, как в подземные водоносные горизонты, так и поверхностные водотоки. При этом особое внимание следует уделять активным в современную эпоху тектоническим структурам, которые являются проводниками фильтрирующихся веществ в недрах.
4. Снижение объемов образования вредных отходов, их последующая утилизация; ликвидация хранилищ высокотоксичных отходов; упорядочение полигонов или мест хранения производственных отходов.
5. Рекультивация нарушенных земель с восстановлением сельскохозяйственной, рекреационной или селитебной их ценности, например, глубинная вспашка (до 1 м).
Выполнение вышеизложенных направлений является одной из важнейших задач в сфере защиты окружающей природной среды.
Список литературы
Алексеенко В.А. Эк